浓缩海水制盐提取系统技术方案

本发明专利技术一种浓缩海水制盐提取系统，包括和海水相通的反渗透海水淡化系统，该系统能初步渗析部分淡水。反渗透海水淡化系统连接在电渗析器上，电渗析器的产物经处理后制盐，所述电渗析器上设有隔板、离子交换膜，所述电渗析器上还设有电导率检测装置以及改进型电极。本发明专利技术由于采用了所述结构，电渗析器上设有电导率检测装置可以及时对系统内部的溶液密度进行监控，能及时发现漏液等异常情况，并进行处理。同时改进型电极也能进一步提高整个系统中的制盐、淡化的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理技术，尤其涉及浓縮海水制盐提取系统。技术背景我国的人均淡水资源量仅为世界平均值的1/4，属于贫水国家；沿海城市和 岛屿地区缺水更为突出。解决缺水的方法除了传统意义上的调水和蓄水工程、 节水以及污水回用之外，海水淡化技术受到越来越多的重视。但是由此产生的 大量废浓縮海水的处理成了目前一个比较严峻的共性问题。由于海水淡化的产 物废浓縮海水含盐量较高(相当于海水的两倍)、温度较高(通过反渗透处理后的海水温度为35t:左右)，若直接排放大海会引起海水温度的提高、破坏海洋生物的生存环境，也不利于海水资源的综合利用，故如何解决海水淡化副产浓縮 水排放和利用，是关系到环境保护实现可持续发展和海水淡化技术得以推广应 用的关键问题。废浓縮海水中含有丰富的盐资源，因而从中提取海盐是其最佳的解决途径。现有技术中大部分还是沿用最基础的电渗析法制盐工艺流程，艮P: 海水一过滤一电渗析制浓縮咸水一咸水蒸发结晶一干燥一包装成品。且这个技 术主要在日本等一些发达国家中使用，在我国尚未普及。在整个处理过程中， 只能预设工艺流程，对于流程中的状况无法跟踪检测，遇见一些突发事件无法 应变，也无法调整整个流程的工艺状况。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用一种浓縮海水制盐提取系统，对于现有的海水处理进 行了改良，使其中的电渗析效率更高，封闭性能好，在大电流下工作更稳定。 同时在工作过程中对流程进行监控， 一旦出现问题能够及时解决。为了达到所述目的，本专利技术一种浓縮海水制盐提取系统，包括和海水相通 的反渗透海水淡化系统，该系统能初步渗析部分淡水。反渗透海水淡化系统连 接在电渗析器上，电渗析器的产物经处理后制盐，所述电渗析器上设有隔板、 离子交换膜，所述电渗析器上还设有电导率检测装置以及改进型电极。优选的，所述电渗析器中电导率检测装置设置在系统进水管和出水管处。 这样的位置能最准确地根据电导率检测到实时液体浓度。优选的，离子交换膜面涂有离子选择透过性涂层，有利于膜面的离子迁移。优选的，隔板与膜之间涂有胶体密封层。这样的结构降低了浓、淡水室的 内外串漏。优选的，所述改进型电极使用钛板并与涂钌钛丝经氩焊而成。。这样的工艺 能保证电极在高浓度的液体内长时间工作，不易被腐蚀。优选的，所述钛丝直径为3mm，钛丝为3排。这样的结构能降低接线钛丝 的工作电流密度。优选的，所述接线桩为9根。这样的结构能降低接线桩处的电流。优选的，所述改进型电气系统上设有过载保护电路。当其中电流异常时能 及时通知操作人员进行处理。优选的，所述装置电极框极水进出口以铣圆管作电极液及气体导出管，这 样的结构替代原电极板上的方铣槽通道。由于连接管通孔的横截面呈圆形，其 过渡转角呈圆角。由于其圆形通道的界面，降低通道内的流体阻力，均匀布水， 使电极液及反应产物的排出更通畅，无死角，保证生产安全。由于采用了所述结构，电渗析器上设有电导率检测装置可以及时对系统内 部的溶液密度进行监控，能及时发现漏液等异常情况，并进行处理。同时改进 型电极也能进一步提高整个系统中的制盐、淡化的效率。附图说明图1为本专利技术浓縮海水制盐提取系统的工艺流程图。具体实施方式如图1所示，从海中汲出海水，通过精密的工序将其过滤后，进入反渗透 海水淡化系统。此时，过滤后的海水比起原先海水的清洁程度大大提高。之后， 用离子交换膜浓縮法浓縮海水，这种专用的薄膜不仅带有一定的电荷，其上面 还涂有专门的选择透过性涂层，对海水中的阳、阴离子具有选择透过性。通过浓縮制盐电渗析器后淡化室的海水含盐量不超过3%，浓縮室含盐量能够达到 18%以上。由于传统隔板布水口与离子交换膜间存在渗漏现象。而本专利技术中使用的电 渗析器将传统的电渗析器隔板的方形或长方形导液孔改为圆柱孔结构，并适当 减少导液孔数量，这样隔板加工不易变形并提高了板面平整度，增加了隔板与 离子交换膜的配合密封面，因而改善了密封性降低了串漏率；将等宽型布水流 道改为渐宽型布水流道，既降低布水阻力又提高通水量，同时适当扩大各布水流道之间间距，进一步增加隔板密封平面以提高隔板与离子交换膜的密封性能。 进一步地，在隔板与膜密封之间还涂有胶体密封层，避免从侧壁渗透。为了进一步地提高工作效率，电渗析器上还设有改进型电极。在此过程中， 使用直流电作为薄膜透析过程的能量来源。由于本专利技术处理的海水浓度更高， 对极限电流、工作电流要求也更高，为了提高能源的利用率，本专利技术中改进型 电极由钛板及涂钌钛丝经氩焊而成。这样的工艺能使电极在高浓度液体内的使用寿命更长。其中钛丝直径为03mm。所述钛丝为3排，接线桩为9根。这样 的结构满足电渗析器钛丝电流密度《20mA/cm2、工作电流》00A下的工作要求。 进一步地，为了保证整个改进型电极安全地工作，所述改进型电极上设有过载 保护电路。 一旦出现故障能及时切断电源保护整个系统，避免造成重大损失。经过电渗析器的溶液即饱和氯化钠溶液，经过处理就可以直接制成成品盐。由于本专利技术强调了提高工作效率这一点，因此对工艺精度的要求很高。为 保证作业过程中的质量.，所述电渗析器中还设有电导率检测装置。电导率检测 装置用于反映当前溶液中的实时浓度。通常情况下，浓度检测装置设置在系统 进水口和出水口处。虽然隔板布水口处是最易渗透、漏液的部位，但是隔板附 近的结构比较复杂，不易安放检测装置。当浓度检测装置中检测出浓度异常时， 工作人员需立即检查问题所在，及时更换隔板，保证整个系统的正常工作。浓縮制盐电渗析器的浓水、淡水、极水的含盐量都很高，操作电流大，极 区反应产生气体多，反应物多，温度高，如极水及反应气体引出不畅就易于发 生危险、甚至爆炸。所以本专利技术采用电极框极水进出口以铣圆管作电极液及气 体导出管，替代原电极板上的方铣槽通道，使电极室内电极液及反应产物的排 出更通畅，无死角，保证生产安全。采用本专利技术浓縮海水制盐提取系统后，相对于现有的制盐工艺进行对比试验，试验进程中，废浓縮海水处理量为2.0m3/h，浓縮室NaCl浓度从5.iy。最高 提升至18.6%，淡化液降低至2.1%以下，淡化后海水直接回用至反渗透系统进 行海水淡化，电渗析处理每吨浓海水电耗在3.3度左右，各项性能指标均高于现 有技术。据我们掌握的资料显示，同样条件下，日本现在所能达到的浓縮制盐 技术的标准也仅为浓縮卤水NaCl浓度17%，且电力消耗3.8度。由此可见本 专利技术的远大前景。本专利技术既解决了浓縮海水直接排放对海洋生态环境的破坏，也实现了海水 资源的综合利用，提高企业经济效益，为可持续发展奠定良好的基础。权利要求1、浓缩海水制盐提取系统，包括和海水相通的反渗透海水淡化系统，反渗透海水淡化系统连接在电渗析器上，电渗析器的产物经处理后制盐，所述电渗析器上设有隔板、离子交换膜，其特征在于所述电渗析器上还设有电导率检测装置以及改进型电极。2、 根据权利要求1所述的浓縮海水制盐提取系统，其特征在于所述电渗 析器中电导率检测装置设置在系统进水管和出水管处。3、 根据权利要求1所述的浓縮海水制盐提取系统，其特征在于所述离子 交换膜面涂有离子选择透过性涂层。4、 根据权利要求1所述的浓縮海水制盐提取系统，其特征在于隔板与膜 密封之间涂有胶体密封层。5、 根据权利要求1所述的浓縮海水制盐提取系统，改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
浓缩海水制盐提取系统，包括和海水相通的反渗透海水淡化系统，反渗透海水淡化系统连接在电渗析器上，电渗析器的产物经处理后制盐，所述电渗析器上设有隔板、离子交换膜，其特征在于：所述电渗析器上还设有电导率检测装置以及改进型电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱峰，刘寅，李小生，金志江，
申请(专利权)人：钱峰，刘寅，李小生，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]